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1、Oracle索引分析与比较92834首先给出各种索引的简要解释： b*tree index：几乎所有的关系型数据库中都有b*tree类型索引，也是被最多使用的。其树结构与二叉树比较类似，根据rid快速定位所访问的行。 反向索引：反转了b*tree索引码中的字节，是索引条目分配更均匀，多用于并行服务器环境下，用于减少索引叶的竞争。 降序索引：8i中新出现的索引类型，针对逆向排序的查询。 位图索引：使用位图来管理与数据行的对应关系，多用于OLAP系统。 函数索引：这种索引中保存了数据列基于function返回的值，在select * from table where function(column
2、)=value这种类型的语句中起作用。 2 各种索引的结构分析 2.1 B*Tree索引B*Tree索引是最常见的索引结构，默认建立的索引就是这种类型的索引。B*Tree索引在检索高基数数据列（高基数数据列是指该列有很多不同的值）时提供了最好的性能。当取出的行数占总行数比例较小时B-Tree索引比全表检索提供了更有效的方法。但当检查的范围超过表的10%时就不能提高取回数据的性能。B-Tree索引是基于二叉树的，由分支块（branch block）和叶块（leaf block）组成。在树结构中，位于最底层底块被称为叶块，包含每个被索引列的值和行所对应的rowid。在叶节点的上面是分支块，用来导航
3、结构，包含了索引列（关键字）范围和另一索引块的地址。 假设我们要找索引中值为80的行，从索引树的最上层入口开始，定位到大于等于50，然后往左找，找到第2个分支块，定位为75100，最后再定位到叶块上，找到80所对应的rowid，然后根据rowid去读取数据块获取数据。如果查询条件是范围选择的，比如where column 20 and column select number,dump(1,16) from dual 2 union all select number,dump(2,16) from dual 3 union all select number,dump(3,16) from
4、dual; NUMBE DUMP(1,16) - - number Typ=2 Len=2: c1,2 （1） number Typ=2 Len=2: c1,3 （2） number Typ=2 Len=2: c1,4 （3） 再对比一下反向以后的情况： SQL select number,dump(reverse(1),16) from dual 2 union all select number,dump(reverse(2),16) from dual 3 union all select number,dump(reverse(3),16) from dual; NUMBE DUMP(
5、REVERSE(1),1 - - number Typ=2 Len=2: 2,c1 （1） number Typ=2 Len=2: 3,c1 （2） number Typ=2 Len=2: 4,c1 （3） 我们发现索引码的结构整个颠倒过来了，这样1，2，3个索引码基本上不会出现在同一个叶块里，所以减少了争用。不过反向索引又一个缺点就是不能在所有使用常规索引的地方使用。在范围搜索中其不能被使用，例如，where columnvalue,因为在索引的叶块中索引码没有分类，所以不能通过搜索相邻叶块完成区域扫描。 2.3 降序索引 降序索引是8i里面新出现的一种索引，是B*Tree的另一个衍生物,它
6、的变化就是列在索引中的储存方式从升序变成了降序，在某些场合下降序索引将会起作用。举个例子，我们来查询一张表并进行排序： SQL select * from test where a between 1 and 100 order by a desc，b asc; 已选择100行。 Execution Plan - 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=2 Card=100 Bytes=400) 1 0 SORT(ORDER BY)(Cost=2 Card=100 Bytes=400) 2 1 INDEX (RANGE SCAN) OF IND_BT
7、 (NON-UNIQUE) (Cost=2 Card=100 Bytes=400) 这里优化器首先选择了一个索引范围扫描,然后还有一个排序的步骤。如果使用了降序索引，排序的过程会被取消。 SQL create index test.ind_desc on test.testrev(a desc，b asc); 索引已创建。 SQL analyze index test.ind_desc compute statistics; 索引已分析 再来看下执行路径： SQL select * from test where a between 1 and 100 order by a desc，b as
8、c; 已选择100行。 Execution Plan（SQL执行计划，稍后会讲解如何使用）。 - 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=2 Card=100 Bytes=400) 1 0 INDEX (RANGE SCAN) OF IND_DESC (NON-UNIQUE) (Cost=2 Card=100 Bytes=400) 我们看到排序过程消失了，这是因为创建降序索引时Oracle已经把数据都按降序排好了。另外一个需要注意的地方是要设置init.ora里面的compatible参数为8.1.0或以上，否则创建时desc关键字将被忽略。1 2.
9、4 位图索引 位图索引主要用于决策支持系统或静态数据，不支持行级锁定。位图索引最好用于低cardinality列（即列的唯一值除以行数为一个很小的值，接近零），例如又一个“性别”列，列值有“Male”，“Female”，“Null”等3种，但一共有300万条记录，那么3/3000000约等于0，这种情况下最适合用位图索引。 位图索引可以是简单的（单列）也可以是连接的（多列），但在实践中绝大多数是简单的。在这些列上多位图索引可以与AND或OR操作符结合使用。位图索引使用位图作为键值，对于表中的每一数据行位图包含了TRUE（1）、FALSE（0）、或NULL值。位图索引的位图存放在B-Tree结构
10、的页节点中。B-Tree结构使查找位图非常方便和快速。另外，位图以一种压缩格式存放，因此占用的磁盘空间比B-Tree索引要小得多。 如果搜索where gender=Male,要统计性别是”Male”的列行数的话，Oracle很快就能从位图中找到共3行即第1，9，10行是符合条件的；如果要搜索where gender=Male or gender=Female的列的行数的话，也很容易从位图中找到共8行即1，2，3，4，7，8，9，10行是符合条件的。如果要搜索表的值的话，那么Oracle会用内部的转换函数将位图中的相关信息转换成rowid来访问数据块。 2.5 函数索引 基于函数的索引也是8i
11、以来的新产物，它有索引计算列的能力，它易于使用并且提供计算好的值，在不修改应用程序的逻辑上提高了查询性能。使用基于函数的索引有几个先决条件： （1）必须拥有QUERY REWRITE（本模式下）或GLOBAL QUERY REWRITE（其他模式下）权限。 （2）必须使用基于成本的优化器，基于规则的优化器将被忽略。 （3）必须设置以下两个系统参数： QUERY_REWRITE_ENABLED=TRUE QUERY_REWRITE_INTEGRITY=TRUSTED 可以通过alter system set,alter session set在系统级或线程级设置，也可以通过在init.ora添加
12、实现。这里举一个基于函数的索引的例子： SQL create index test.ind_fun on test.testindex(upper(a); 索引已创建。 SQL insert into testindex values(a,2); 已创建 1 行。 SQL commit; 提交完成。 SQL select /*/*+ RULE*/* FROM test.testindex where upper(a)=A; A B - - a 2 Execution Plan - 0 SELECT STATEMENT Optimizer=HINT: RULE 1 0 TABLE ACCESS (FULL) OF TESTINDEX (优化器选择了全表扫描) - SQL select * FROM test.testindex where upper(a)=A; A B - - a 2 Execution Plan - 0 SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (C
